Y2O3对40Cr钢激光表面合金化组织和性能的影响

吴岸琪; 刘其斌; 孙桂祥; 秦水介

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.002

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Y2O3对40Cr钢激光表面合金化组织和性能的影响

吴岸琪 , 刘其斌 , 孙桂祥 , 秦水介

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引用本文:

Citation:

Y2O3对40Cr钢激光表面合金化组织和性能的影响

1.
贵州大学贵州省光电子技术与应用重点实验室, 贵阳 550025;
2.
贵州大学材料学院, 贵阳 550003

作者简介: 吴岸琪(1972-)，男，博士研究生，现主要从事激光技术应用的研究.

通讯作者: 秦水介, sjqin@mail.gzst.gov.cn

基金项目:
贵州省科技厅工业攻关资助项目(黔科合GY字[2008]3029)
中图分类号: TG156.99

Effect of Y2O3 on microstructure and property of laser surface alloying on 40Cr steel

1.
The Key Laboratory for Photoelectric Technology and Application, Guizhou University, Guiyang 550025, China;
2.
College of Materials and Metallurgy, Guizhou University, Guiyang 550003, China

Corresponding author: QIN Shui-jie, sjqin@mail.gzst.gov.cn

CLC number: TG156.99

摘要: 为了改善金属卷筒的组织性能,采用Mo+Y2O3制成合金粉末,将粘接剂均匀涂覆在40Cr钢基材表面,用CO2激光器对材料表面进行了激光合金化处理。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磨损试验机研究了Mo+Y2O3对合金化层的硬度、耐磨性、组织结构、形成机理的影响。结果表明,在加入稀土氧化物Y2O3后,合金层晶粒显著细化,晶界得到强化,增加了显微组织的均匀性、致密性,硬度、耐磨性得到显著提高,有利于提高金属卷筒表面的硬度和耐磨性。
- 激光技术 /
- 40Cr钢 /
- 激光表面合金化 /
- 稀土氧化物Y2O3
Abstract: Mo+Y2O3 alloy powders were used to coat uniformly on the surface of 40Cr steel roller substrates by adhesive for the laser surface alloying treatment by a continuous wave CO2 laser in order to improve the organizational performance of the metal rollers. The effect of the rare earth oxide to the alloy layer on the hardness, wearing resistance, microstructure, and formation mechanism was studied with a scanning electron microscope, X-ray diffractometer, micro-hardness tester, and a wearing tester. Many good consequences were obtained after adding the rare earth oxide Y2O3. The crystal grains of the alloy layer were significantly refined. The boundary of crystal grains was strengthened. The uniformity and density of the microstructure were increased. The hardness and wearing resistance the alloy layer were considerably improved. The results show that it helps to improve the surface hardness and wear resistance of metal rollers
- laser technique /
- 40Cr steel /
- laser surface alloying /
- rare earth oxide Y2O3

[1]	WEI L, CHEN Q H, LI C J, et al.Laser surface alloying of 40Cr steel with carbon[J].Journal of Kunming University of Science and Technology,2001,26(6):114-117(in Chinese).
[2]	LI M Y, WANG Y, HAN B, et al.Microstructure and properties of high chrome steel roller after laser surface melting[J].Applied Surface Science, 2009,255(17):7574-7579.
[3]	ZHANG S C, YAO J Q.Review on laser cladding techniques and cladding alloys design[J].Laser Technology, 2002, 26(3): 204-207(in Chinese).
[4]	SHEN Y F, TONG B Y, FENG Z C, et al.Distribution and behaviour of rare earth in laser coating[J].Journal of Rare Earths,1997,15(4): 344-349(in Chinese).
[5]	ZHAO G M, WANG K L, LI C G.Effect of La2O3 on microstructure of laser cladding ferrite-based alloy coatings[J].Heat Treatment of Metals, 2004,29(4):9-13(in Chinese).
[6]	XU Y, JI H, WEI Y D.Application of rare earth to laser treatment on metal surface[J].Chinese Rare Earths, 2001,22(1): 50-54(in Chinese).
[7]	LIU Q B, LONG Y.Effect of Y2O3 on microstructure and properties of laser clad HT-1 alloy coating on 4Cr5W2SiV mould steel[J].Heat Treatment of Metals,2009,34(8):62-65(in Chinese).
[8]	SUN G X, LIU Q B, WU A Q.Microstructure and properties of metal wire drawing rolling surface alloyed by laser[J].Modern Mold & Die, 2009,52(6):71-73(in Chinese).
[9]	TIAN Y S, CHEN C Z.Microstructures and wear properties of in situ formed composite coatings produced by laser alloying technique[J].Materials Letters, 2007,61(3):635-638.
[10]	HUANG A G, WANG Y Y, ZHAO Y, et al.Study on laser cladding Al+Y powder on Al-base alloy surface[J].Laser Technology, 2009, 33(2): 117-120(in Chinese).
[11]	ZHU Q J, ZOU Z D, WANG X H, et al.Influence of rare earths on Fe-based amorphous composite coatings by laser cladding[J].Transactions of the China Welding Institution, 2008,29(2): 57-60(in Chinese).
[12]	YUAN J P, ZHANG P, LIANG Z J, et al.Effect of Mo and CeO2 on microstructure and properties of laser cladding nickel-base alloy coatings[J].Rare Metal Materials and Engineering,2008,37(1):147-151(in Chinese).

[1]	张满奎 , 孙桂芳 , 张尉 , 刘卫祥 , 王昆 . 不锈钢表面激光合金化Cr-CrB2层的腐蚀性研究. 激光技术, 2014, 38(2): 240-245. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.020
[2]	马奎 , 杨蕴林 , 王长生 , 张柯柯 , 刘志颖 . 激光淬火工艺参数对40Cr钢淬硬层深的影响. 激光技术, 2002, 26(4): 262-263,289.
[3]	周龙早 , 刘顺洪 , 黄安国 , 李志远 . 铸造铝合金激光表面合金化的研究. 激光技术, 2004, 28(6): 565-568.
[4]	苏才津 , 孙耀宁 , 李昕 , 李甜甜 , 李治恒 . 选择性激光相变40Cr钢摩擦磨损性能研究. 激光技术, 2022, 46(4): 567-572. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.04.021
[5]	李晋禹 , 张明军 , 胡永乐 , 朱彬 , 张健 , 毛聪 , 刘其城 . Ni-Cr合金钎料激光钎焊金刚石表面金属化. 激光技术, 2020, 44(1): 26-31. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.01.005
[6]	高亚丽 , 王存山 , 张梅 , 熊党生 . 镁合金激光表面熔凝技术分析. 激光技术, 2009, 33(4): 362-365. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.008
[7]	李志远 , 赵伟毅 , 张剑波 , 聂登攀 , 耿家锐 , 何灏 , 薛涛 . Cr3C2对Fe基合金激光熔覆层组织与性能的影响. 激光技术, 2010, 34(5): 591-595. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.005
[8]	李策 , 赵培娥 , 彭涛 , 冯力天 , 周杰 , 罗雄 , 周鼎富 . 3维激光测风雷达技术研究. 激光技术, 2017, 41(5): 703-707. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.017
[9]	吴侃 , 敖建锋 , 方茜 . 地面3维激光扫描技术建筑物特征线提取. 激光技术, 2012, 36(4): 553-556. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.030
[10]	王昆 , 孙桂芳 , 张尉 , 冯爱新 , 袁国定 . 激光合金化Mn-Al2O3和Mn-Al2O3-NiWC涂层的磨蚀性能研究. 激光技术, 2015, 39(2): 274-279. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.027
[11]	叶昌庚 , 闫平 , 欧攀 , 巩马理 . 基于CO2激光的双包层光纤端帽熔接实验研究. 激光技术, 2007, 31(5): 456-458.
[12]	李爱魁 , 王泽敏 , 刘家骏 , 曾晓雁 . 激光直写技术制备SiO2-TiO2条形光波导工艺研究. 激光技术, 2008, 32(3): 317-319.
[13]	童卫红 , 江东 , 周鼎富 , 杨泽后 , 陈涌 , 孙鹏 , 陈云亮 , 陈亦庆 . 化学气体CO2差分吸收激光雷达告警技术的研究. 激光技术, 2007, 31(5): 479-482.
[14]	田国周 , 欧群飞 , 钟鸣 , 叶大华 , 吕百达 . 2kJ高能量钕玻璃激光器的热管理技术分析. 激光技术, 2007, 31(3): 253-256.
[15]	刁望勋 , 汤海波 , 方艳丽 , 刘栋 , 张述泉 , 王华明 . 激光熔覆Cr7C3增强铬镍硅涂层组织与耐磨性. 激光技术, 2011, 35(4): 457-460,467. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.006
[16]	杨富理 , 袁根福 , 李浩 . 异种金属氧化物辅助激光刻蚀蓝宝石的研究. 激光技术, 2021, 45(6): 756-761. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.06.014
[17]	王加贤 , 庄鑫巍 , 张凤娟 . 低能量抽运的增益开关型Cr4+：Mg2SiO4激光器. 激光技术, 2006, 30(5): 501-503.
[18]	唐代明 , 苟淑云 , 王军 . 低合金相变诱发塑性(TRIP)钢激光焊接的研究进展. 激光技术, 2012, 36(2): 145-150,178. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.001
[19]	陈菊芳 , 陈国炎 , 孙凌燕 , 王江涛 , 李兴成 . H13钢表面激光熔覆层稀释率及强化效果研究. 激光技术, 2017, 41(4): 596-601. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.028
[20]	胡增荣 , 童国权 , 陈长军 , 郭华锋 , 周亮 , 徐家乐 . 激光纳米表面工程技术. 激光技术, 2014, 38(6): 764-770. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.009

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Y2O3对40Cr钢激光表面合金化组织和性能的影响

通讯作者: 秦水介, sjqin@mail.gzst.gov.cn

作者简介: 吴岸琪(1972-)，男，博士研究生，现主要从事激光技术应用的研究

1. 贵州大学贵州省光电子技术与应用重点实验室, 贵阳 550025;
2. 贵州大学材料学院, 贵阳 550003

收稿日期: 2010-04-28
录用日期: 2010-05-06
网络出版日期: 2011-01-25

基金项目: 贵州省科技厅工业攻关资助项目(黔科合GY字[2008]3029)

关键词:

摘要: 为了改善金属卷筒的组织性能,采用Mo+Y2O3制成合金粉末,将粘接剂均匀涂覆在40Cr钢基材表面,用CO2激光器对材料表面进行了激光合金化处理。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磨损试验机研究了Mo+Y2O3对合金化层的硬度、耐磨性、组织结构、形成机理的影响。结果表明,在加入稀土氧化物Y2O3后,合金层晶粒显著细化,晶界得到强化,增加了显微组织的均匀性、致密性,硬度、耐磨性得到显著提高,有利于提高金属卷筒表面的硬度和耐磨性。